浙科版高三生物一轮复习必修1专题五第2讲减数分裂和受精作用课件

专题五细胞的生命历程第2讲减数分裂和受精作用必修1

分子与细胞精读课本盘点基础知识一、每种生物的染色体形态与数目相对恒定1．染色体(1)类型：依据______位置不同，染色体分为3种类型，中间着丝粒染色体、近端着丝粒染色体和端着丝粒染色体。(2)数目：大多数生物的体细胞中染色体是____存在的(2n)，生殖细胞中则是____存在的(n)，所以体细胞中的染色体数目是生殖细胞的____。(3)特点：同一种生物，细胞内染色体的形态、大小和__________等都是相对恒定的，它们是人们识别染色体的重要标志。着丝粒成对成单两倍着丝粒位置2．减数分裂中的基本概念辨析(1)减数分裂：是________生物，在产生配子时通过染色体复制一次、细胞分裂两次，实现染色体数目减半的细胞分裂。(2)同源染色体与非同源染色体(如图)四分体时期典型图示有性生殖①上图中属于同源染色体的是1和2、3和4。②上图中属于非同源染色体的是1和3、2和4或1和4、2和3。③上图中属于姐妹染色单体的是a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。④上图中属于非姐妹染色单体的是Ⅰ．同源染色体上的非姐妹染色单体，如图中的a和b(b′)、a′和b(b′)、c和d(d′)、c′和d(d′)；Ⅱ．非同源染色体上的非姐妹染色单体，如图中的a和c(c′)、a′和c(c′)、a和d(d′)、a′和d(d′)、b和c(c′)、b′和c(c′)、b和d(d′)、b′和d(d′)。(3)四分体：指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体，这样的一对同源染色体称为一个四分体。如上图中的1和2、3和4各形成一个四分体。1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝2对姐妹染色单体＝4个DNA分子＝8条脱氧核苷酸链。(4)联会、交叉互换(如图)

①联会：指减数分裂前期Ⅰ过程中同源染色体两两配对的现象。该时期DNA已完成复制，染色单体已形成。②交叉互换：减数分裂前期Ⅰ，________________________发生缠绕，并交换部分片段的现象。同源染色体非姐妹染色单体问题与思考1．有性生殖与无性生殖的本质区别是什么？[提示]

是否经减数分裂产生有性生殖细胞，由有性生殖细胞参与的生殖过程为有性生殖，如蜜蜂的孤雌生殖、植物的花药离体培养都属于有性生殖。2．同源染色体联会的生物学意义是什么？[提示]

(1)同源染色体联会是同源染色体分离的基础；(2)联会时可导致交叉互换及非同源染色体随机排列在赤道面两侧，实现了非同源染色体的自由组合，从而增加了配子的多样性。[注意点]

(1)同源染色体的形状、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。(2)形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后，姐妹染色单体形成的两条染色体尽管大小、形态相同，但不是同源染色体。(3)同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换不一定导致基因重组，交换的片段所含基因也可能相同。(4)同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换和非同源染色体的自由组合都可能导致基因重组。二、减数分裂产生只含有一半染色体的精细胞或卵细胞1．精子的形成过程2．卵细胞的形成过程

3．精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺乳动物为例)比较项目精子的形成卵细胞的形成场所________时间初情期胎儿时期(性别分化以后)和初情期以后细胞质分裂____分裂卵母细胞______分裂；极体____分裂是否变形__________睾丸卵巢均等不均等均等变形不变形比较项目精子的形成卵细胞的形成结果1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个精子，2种类型1个卵原细胞→1个较大的卵细胞和3个较小的极体，卵细胞只有1种类型相同点①染色体的行为和数目变化的过程是一样的，表现在：a．染色体都是在减数第一次分裂前的间期复制b．减数第一次分裂都发生同源染色体联会和分离c．减数第二次分裂都发生着丝粒分裂，姐妹染色单体分开②产生的子细胞数目都是4个，且子细胞中染色体数目都减半问题与思考3．卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是什么？[提示]

保证卵细胞有较多的营养物质，以满足早期胚胎发育过程中物质的需要。4．(1)减数分裂过程中，染色体数目减半发生在什么时期，实现途径是什么？(2)一个精原细胞经减数分裂形成几个精细胞？这些细胞完全相同吗？为什么？[提示]

(1)减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数第一次分裂过程中，实现的途径是同源染色体的分离。(2)4个。不完全相同。减数第一次分裂过程往往会发生基因重组(同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换或非同源染色体的自由组合)。

5．在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象？[提示]

保留细胞核保证了遗传物质能够进入卵细胞；丢掉大部分细胞质及多数细胞器，可使精子体积减小，运动便捷；全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精过程中提供能量。

三、受精作用使受精卵中的染色体数目得到恢复1．定义：精子(雄配子)和卵细胞(雌配子)结合形成受精卵(合子)的过程称为受精。如下图所示。

2．受精过程：受精时，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，与此同时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久，精子的____和卵细胞的____发生融合，使彼此的染色体会合在一起。3．结果：受精卵中的染色体数目又恢复到原来体细胞中的染色体数目，其中有一半的染色体来自____(父方)，另一半来自______(母方)。4．意义：对于有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用可保持生物________________，减数分裂为生物的____提供了重要的物质基础。

精核卵核精子卵细胞染色体数目的恒定变异内化知识突破重点难点一、据图像判断细胞分裂方式(以二倍体生物为例)1．“三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像2．判断减数分裂过程中细胞的名称A

BC

D3．判断细胞所处的时期上图中1～6各个细胞(2n＝4)的分裂方式与时期：(1)图1处于有丝分裂前期，图2处于有丝分裂中期。

(2)图3处于减数第一次分裂中期，图4处于减数第二次分裂中期。

(3)图5处于有丝分裂后期，图6处于减数第二次分裂后期。

1

2

3

4

5

6例1

某二倍体动物的一个精原细胞形成精细胞过程中，处于不同分裂时期的细胞示意图如下。下列叙述正确的是(

)甲

乙

丙

丁

A．甲细胞分裂形成的4个精细胞，DNA含量一定相同B．乙细胞正在进行染色体复制，着丝粒一定不分裂C．丙细胞有2对同源染色体，非同源染色体的组合类型有两种D．丁细胞发生了交叉互换，①中同一基因座位上的遗传信息一定不同√[解析]

甲细胞分裂形成4个精细胞的过程中，细胞核的遗传物质是均等分配到4个精细胞中。但细胞质的线粒体中也含有少量的DNA，在分裂过程中是不均等分配，因此精细胞中DNA含量不一定相同，A错误。乙细胞处于减数第一次分裂前期，同源染色体联会形成四分体，没有进行染色体复制，B错误。丙细胞上下两条染色体形态、大小相同，为同源染色体，因此有2对同源染色体。左右两条染色体为非同源染色体，其组合类型有两种，C正确。丁细胞处于减数第二次分裂中期，着丝粒排列在赤道面上。减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，导致①中同一基因座位上的遗传信息可能相同，也可能不同，D错误。例2

(2022·浙江6月选考)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①～④表示染色体，a～h表示染色单体。下列叙述正确的是(

)A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为前期ⅡB．①与②的分离发生在后期Ⅰ，③与④的分离发生在后期ⅡC．该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍D．a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16√[解析]

根据形成四分体可知，该时期处于前期Ⅰ，为初级卵母细胞，A错误；①与②为同源染色体，③与④为同源染色体，同源染色体的分离均发生在后期Ⅰ，B错误；该细胞的染色体数为4，核DNA分子数为8，减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2，核DNA分子数为2，C错误；a和e同时进入一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，因此a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/4×1/4＝1/16，D正确。二、减数分裂过程的综合分析(以精子的形成为例)1．数量变化

精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞(精子)G1期S期G2期前期Ⅱ、中期Ⅱ后期Ⅱ染色体

2n2n2n2nn2nn核DNA分子2n2n→4n4n4n2n2nn染色单体00→4n4n4n2n2n→00同源染色体n对n对n对n对000染色体组2个2个2个2个1个2个1个2．曲线模型3．模型分析(1)甲为精原细胞；乙为初级精母细胞；丙、丁为次级精母细胞；戊为精细胞或精子。(2)染色体数目变化及原因①减数第一次分裂末期，同源染色体分离，分别进入两个子细胞，染色体数目减半。②减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍到体细胞水平。③减数第二次分裂末期，细胞一分为二，染色体数目减半。(3)核DNA数目变化及原因①减数第一次分裂前的间期，核DNA复制，核DNA数目加倍。②减数第一次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目减半。③减数第二次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目再减半。(4)染色单体数目变化及原因①减数第一次分裂前的间期，DNA复制，染色单体形成。②减数第一次分裂末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。③减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色单体消失。例3

(2023·浙江1月选考)某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n＝8)，1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。甲乙下列叙述正确的是(

)A．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象B．乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个D．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同[解析]

由图可知，甲为减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期或中期，此时同源染色体已经分离到不同的细胞，细胞中已经没有同源染色体；乙时期为减数第二次分裂后期，此时细胞中也无同源染色体，即不可能同时有X和Y染色体，而是有2条X或2条Y染色体；乙细胞着丝粒已经分开，无染色单体；因A和a发生了互换，减数分裂产生的4个精细胞的基因型为：AXD、aXD、AY、aY。√三、减数分裂与有丝分裂图像的辨析1．分析上图，可知通过减数分裂和受精作用过程，生物体亲代与子代之间保持染色体数目的恒定。2．导致核DNA数目加倍的因素有DNA复制和受精，导致核DNA数目减半的因素为胞质分裂完成，分裂形成两个子细胞。3．导致染色体数目加倍的因素有着丝粒断裂、姐妹染色单体分离、受精作用。4．导致染色单体形成的原因为染色体复制完成，导致染色单体消失的原因为着丝粒分裂。5．导致四分体出现的原因为减数第一次分裂前期同源染色体配对，导致四分体消失的原因为同源染色体分离。例4

如图为某种二倍体动物体内发生的细胞内染色体数目变化示意图，下列叙述正确的是(

)A．着丝粒分裂发生在DE、HI、JK段B．基因重组发生在AB和KL段C．CD段细胞为次级卵母细胞或第一极体D．AB段同源染色体对数为10对，核DNA数与染色体数之比始终为2∶1√[解析]

图示为某种二倍体动物体内发生的细胞内染色体数目变化图，其中AB段可表示性原细胞或减数第一次分裂过程，CD段表示减数第二次分裂前期和中期，EF段表示减数第二次分裂后期和末期，GH段表示减数分裂形成的子细胞，HI段表示受精作用，IJ段表示有丝分裂间期、前期和中期，KL段表示有丝分裂后期和末期，根据受精作用发生在该生物体内，判断该生物为雌性，着丝粒分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，即JK段和DE段，A错误；基因重组可发生在减数第一次分裂前期和后期，即AB段，B错误；CD段细胞是处于减数第二次分裂的细胞，同时该生物是雌性动物，所以可以是次级卵母细胞或第一极体，C正确；AB段细胞可能为卵原细胞，其核DNA数和染色体数之比为1∶1，D错误。四、每条染色体上的DNA含量及核DNA数/染色体数比值的曲线分析1．曲线模型比较项目A→B(A′→B′)B→C(B′→C′)C→D(C′→D′)D→E(D′→E′)特点及其变化

2．相关解读比较项目A→B(A′→B′)B→C(B′→C′)C→D(C′→D′)D→E(D′→E′)对应时期①有丝分裂间期；②减数第一次分裂前的间期①有丝分裂前期、中期；②减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂前期、中期①有丝分裂后期；②减数第二次分裂后期①有丝分裂末期；②减数第二次分裂末期例5

(2024·浙江温州第一次适应性考试)如图表示人体细胞正常分裂过程中，核DNA、染色体或染色体组数量变化的部分，下列叙述正确的是(

)A．若图示为有丝分裂过程中染色体的数量变化，则a时刻前发生了着丝粒分裂、c时刻后细胞中不含同源染色体B．若图示为减数分裂过程中染色体的数量变化，则a时刻前发生了着丝粒分裂、c时刻后细胞中不含同源染色体C．若图示为核DNA的数量变化且a时刻前已复制，则ab段染色体与核DNA的数量相等D．若图示为染色体组的数量变化且a时刻前已加倍，则ab段染色体组数为2个或4个√[解析]

若图示为有丝分裂过程中染色体的数量变化，则整个分裂过程中都含有同源染色体，即c时刻后也有同源染色体，A错误；若图示为减数分裂过程中染色体的数量变化，则a→c的变化可表示减数分裂Ⅰ(a之前没有着丝粒分裂)或减数分裂Ⅱ(a之前发生着丝粒分裂)，B错误；若图示为核DNA的数量变化且a时刻前已复制，则abc段可表示有丝分裂末期(ab段染色体数与核DNA数相等)或减数第一次分裂末期(ab段核DNA数量应是染色体的2倍)，C错误；若图示为染色体组的数量变化且a时刻前已加倍(着丝粒已经分裂)，则ab段表示有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，染色体组数为2个(若为减数分裂过程)或4个(若为有丝分裂)，D正确。考向1辨析相关概念，理顺减数分裂过程，考查科学思维素养1．(2023·北京等级考)武昌鱼(2n＝48)与长江白鱼(2n＝48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是(

)A．含有24条染色体的细胞B．染色体两两配对的细胞C．染色体移到两极的细胞D．含有48个四分体的细胞12345678延伸迁移实现融会贯通√D

[精原细胞通过减数分裂形成精子，则精子中含有24条染色体，A不符合题意；精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对，即联会，B不符合题意；精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移到两极，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移到两极，C不符合题意；精原细胞在减数第一次分裂前期，能观察到含有24个四分体的细胞，D符合题意。]123456782．某同学总结了有关细胞分裂中染色体、核DNA、四分体的知识点，其中正确的是(

)A．次级精母细胞中核DNA分子数目是正常体细胞中染色体数目的两倍B．次级精母细胞后期的染色体数目是正常体细胞中的染色体数目的一半C．初级精母细胞中染色体数目和次级精母细胞中核DNA分子数目相同D．4个四分体中有16条染色体，32个DNA分子12345678√C

[减数第一次分裂间期核DNA进行复制，数目加倍，减数第一次分裂结束后核DNA数目又减半，因此次级精母细胞核中的DNA分子和正常体细胞核中的DNA分子数目及染色体数目相同，A错误；减数第一次分裂后期同源染色体分离并在末期均分至子细胞，导致染色体数目减半，但减数第二次分裂后期，由于着丝粒的分裂导致染色体数目短暂加倍，因此减数第二次分裂后期，细胞中染色体的数目等于正常体细胞中的染色体数目，B错误；初级精母细胞中染色体的数目和次级精母细胞中核DNA分子数目相同，且都等于正常体细胞核的DNA分子数目及染色体数目，C正确；一对同源染色体联会后形成一个四分体，所以4个四分体中有8条染色体，16个DNA分子，D错误。]12345678考向2围绕减数分裂过程，考查生命观念与科学思维素养3．(2023·湖南选择性考试)某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是(

)A．父亲的初级精母细胞在减数第一次分裂四分体时期，X和Y染色体片段交换B．父亲的次级精母细胞在减数第二次分裂后期，性染色体未分离C．母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变D．该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变12345678√B

[假设X染色体上的显性致病基因为A，非致病基因为a，若父亲的初级精母细胞在减数第一次分裂四分体时期，X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段交换，导致Y染色体上有显性致病基因，从而生出基因型为XaYA的患病男孩，A不符合题意；若父亲的次级精母细胞在减数第二次分裂后期性染色体未分离，则会形成基因型为XAXA或YY的精子，不会生育出患该病的男孩，B符合题意；因为基因突变是多方向的，母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因，从而生出基因型为XAY的患病男孩，C不符合题意；若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期，也可能导致该男孩出现XAY的基因型，D不符合题意。]123456784．(2023·浙江重点中学拔尖学生培养联盟适应性考试)某二倍体高等动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中a、b、c、d均表示姐妹染色单体。下列叙述正确的是(

)A．该细胞处于减数第二次分裂，为次级卵母细胞B．该细胞的染色体数和核DNA数均为体细胞的一半C．a与b在分裂后期分离后，a与c或d的组合是随机的D．该细胞的形成过程中没有发生基因重组12345678√C

[题图细胞表示某二倍体高等动物卵原细胞形成卵细胞的过程中的细胞，没有同源染色体，则可能是次级卵母细胞或第一极体，A错误；此时每条染色体上有两个DNA分子，该细胞的染色体数为体细胞的一半，核DNA数与体细胞的相同，B错误；该细胞在分裂后期，a与b分离后移向两极，c和d分离后移向两极，a与c或d的组合是随机的，C正确；该细胞的形成过程是减数第一次分裂过程，此过程发生了基因重组，D错误。]12345678考向3围绕精细胞和卵细胞形成过程的图像，考查科学思维素养5．(2023·浙江“山水联盟”高三联考)如图是百合(2n＝24)花粉母细胞进行分裂过程中某一时期的显微镜图片。下列相关说法错误的是(

)A．图中每个细胞均含有24条核DNA分子B．图中所有染色体共包含4套遗传信息C．图中每条纺锤丝均连接一个染色体的着丝粒D．图中细胞不再进行基因重组12345678√C

[细胞处于减数第二次分裂中期，每个细胞均有12条染色体，每条染色体含有两个DNA分子，故有24条核DNA分子，A正确；在减数第一次分裂前的间期已完成染色体的复制，染色体复制前是2n，2套遗传物质，所以图中所有染色体共包含4套遗传信息，B正确；不是所有纺锤丝都与着丝粒相连，C错误；图示细胞处于减数第二次分裂中期，而基因重组发生在减数第一次分裂过程中，故图中细胞不再进行基因重组，D正确。]123456786．(2023·宁波镇海中学适应性测试)某二倍体动物的一个精原细胞形成精细胞过程中，处于不同分裂时期的细胞示意图如下(部分染色体，无突变发生)。12345678甲

乙

丙

丁下列分析正确的是(

)A．甲为前期Ⅰ，不会使同源染色体上的非等位基因重组B．乙为中期Ⅰ，细胞中非同源染色体的组合方式已确定C．丙为后期Ⅰ，细胞中有2个染色体组和2套遗传信息D．丁为末期Ⅰ，细胞两极距离变大，核膜凹陷形成环沟B

[甲为前期Ⅰ，会因为同源染色体的非姐妹染色单体之间进行交叉互换而发生同源染色体上的非等位基因重组，A错误；乙为中期Ⅰ，各对同源染色体排列在细胞中央的赤道面上，每两个未分开的同源染色体的着丝粒分别与从细胞相对的两极发出的纺锤丝相连，此时细胞中非同源染色体的组合方式已确定，B正确；丙为后期Ⅰ，细胞中有2个染色体组和4套遗传信息，C错误；丁为末期Ⅰ，细胞两极距离变大，细胞膜凹陷形成环沟，D错误。]12345678√考向4围绕与减数分裂有关的数量和种类的判断，考查科学思维素养7．(2021·浙江1月选考)果蝇(2n＝8)杂交实验中，F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇，这4条染色体全部来自亲本(P)雄果蝇的概率是(

)A．1/16

B．1/8C